3輪全向輪正解 41

2021-09-08 19:22:39 字數 1430 閱讀 4661

好長時間沒有更新部落格了,今天給大家分享福利,三輪的全向輪運動學正解。機械人控制的基礎是運動學分析,利用運動學分析,可以得出機械人運動過程中各類引數的變化規律和相互之間的關係,

採用控制系統對這些引數進行控制,才能設計出正確合理的控制系統。

一,首先車輪的安裝方式決定了你的運動學模型。首先我的安裝方式為120度安裝,如下圖安裝:

在運動建模之前,為簡化運動學數學模型,做下列幾種理想化假設:

(1)全向輪不與地面打滑,同時地面有足夠摩擦力;

(2)電機軸線中心正是底盤重心;

(3)三個全向輪中心處於同上。

二。在以上條件成立的情況下,機械人運動分析如圖所示。

。其中:α為yr與輪子的夾角,l1、l2、l3為各全向輪中心與底盤中心的距離,v1、v2、v3為第(i=1,2,3)個車輪中心的線速度。根據平面運動速度分解合成關係,可建立如下方程:

式中,為機械人的角速度,設逆時針方向為正; l1、l2、l3分別為機械人中心到某一時刻各輪子與地面接觸點之間距離;vx、vy為機械人相對於車體中心的速度。 為計算方便將l1、l2、l3取近似平均值l, 根據實際結構可知α=30°。同時,車輪的速度瞬心即車輪與地面接觸點,可知vi=rω (i=1,2,3)。另外,為簡化計算公式,在建立相對座標系時取θ=0°,將α=30°、θ=0°帶入公式1中,可以得到如公式2所示的最終機械人運動學模型:

3.然後可以證明看看機械人在x,y,z方向上運動的模型

證明完成後:控制的底層函式**如下:

#define vx_value           (0.5f)

#define vy_value (sqrt(3)/2.f)

#define l_value (20*0.01f)

#define radius_value (1.0/12.5*0.01f)

void speed_moto_control(float vx,float vy,float

vz)

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